膜分離法

⑴膜：能夠把流體相分隔為互不相通的兩部分，這兩部分之間能存在“傳質”的薄的物質。

⑵膜的特徵：一是無論厚度多少都必須有兩個界面，兩個界面分別與兩側流體相接觸，二是要具有選擇透過性，可允許一側流體中一種或幾種物質通過，而不允許其他物質通過。

⑶膜分離：利用膜的選擇透過性能將離子或分子或某些微粒從水中分離出來的過程。用膜分離溶液時，使溶質通過膜的方法稱為滲析，使溶劑通過膜的方法稱為滲透。

⑷膜分離的特點：

⑸根據溶質或溶劑透過膜的推動力和膜種類不同，水處理中膜分離法通常可以分為：電滲析、反滲透、超濾、微濾。

膜分離法是利用特殊結構的薄膜對廢水中的某些成分進行選擇性透過的一類方法的總稱。

水過膜的過程稱為滲透，水中溶質透過膜的過程成為滲析。常用於廢水處理的膜分離方法有電滲析(ED)、反滲透(R0)、微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)等，這些分離方法的基本特陛對比見表5—8。與常規分離技術相比，膜分離過程具有無相變、能耗低、工藝簡單、不污染環境、易於實現自動化等優點，可以在常溫下進行。在廢水處理領域，常被用做污水回用前的一種水質深度處理工藝，其中電滲析和反滲透有時也被用做高含鹽廢水或含金屬離子廢水進生物法處理系統前的預處理。

氣體膜分離技術是20世紀70年代開發成功的新一代氣體分離技術，其原理是在壓力驅動下，藉助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內溶解－擴散上的差異，即滲透速率差來進行分離的。現已成為比較成熟的工藝技術，並廣泛用於許多氣體的分離，提濃工藝。工業發達國家稱之為“資源的創造性技術”，目前主要有兩種工藝流程，即正壓法和負壓法，前者適用於氧氮同時應用或對氧濃度要求較高的場合。早在80年代初，許多發達國家都投入了大量人力物力來研究膜法富氧技術，特別是日本，其通產省就資助了旭硝子等7家公司和研究所參加“膜法富氧燃燒技術研究組”。由於能源緊張，日本先後有近20家推出膜法富氧裝置。

膜法的主要特點是無相變，能耗低，裝置規模根據處理量的要求可大可小，而且設備簡單，操作方便安全，啟動快，運行可靠性高，不污染環境，投資少，用途廣等優點。各種氣體分離方法的規模，經濟性，技術成熟程度，能耗和用途如下：

高分子分離膜是用高分子材料製成的具有選擇性透過功能的半透性薄層物材料。主要有聚酸胺類，聚酸亞胺類，聚碸類，聚乙烯酸類，丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等。但大多數高分子材料均存在PO2和αO2/N2相互制約的關係且不耐高溫、易腐蝕等缺點。聚碸是一種機械性能優良、耐熱性好、耐微生物降解、價廉易得的膜材料。由於以聚碸製成的膜具有膜薄、內層孔隙率高且微孔規則等特點，因而常作為氣體分離膜的基本材料。